被忽视的火山灰探测器 研究项目最终关闭

    从2006 年起，挪威大气物理学家普拉塔开始研制火山探测器，这种成本约3 万美元的小设备可以让波音或空客分辨火山灰，将之与普通云层区别开来。然而普拉塔的发明却同时被波音和空客公司拒之门外，理由是，他们认为飞机遭遇火山灰仍属小概率事件。

   “如果波音或空客早点听从弗里德·普拉塔的建议，或者欧洲领空不会关闭这么久。”冰岛火山爆发后，《基督教科学箴言报》用这样的开头介绍弗里德·普拉塔（Fred Prata）的发明。

   弗里德·普拉塔是一名大气物理学教授，目前在挪威大气科学研究所任职。从2006 年开始，他开始研制火山探测器，研制成功后，他带着探测器去拜访波音和空中客车公司，希望他们能应用自己的专利产品，但最终，波音和空客拒绝了普拉塔的建议。

   4 月14 日，冰岛的埃亚菲亚德拉冰盖火山在经历了将近200 年的休眠期之后，突然爆发。火山口源源不断地喷出灰尘，并迅速扩散到欧洲其他地区。由于火山灰的影响，欧洲各大航空公司纷纷宣布停航，造成了自“9·11”袭击以来最大规模的民航停飞。

   冰岛事件，将普拉塔的火山灰探测器重新带入公众视线。

   雷达看不见的火山灰

   火山灰对于飞机到底有多危险，这个问题未有定论。火山灰中常含有玻璃状物质，比如硅酸盐，它的熔点约为600 摄氏度到800 摄氏度。飞机飞行中，喷气发动机温度超过1000 摄氏度，因此火山灰中的玻璃小颗粒会被发动机吸入后瞬间融化。

   美国国家航空和航天局的案例分析报告认为，即使是最轻微的火山灰，也会对飞机产生严重的破坏，而且损坏不会立即出现，飞机发动机遭到损坏的影响会在飞行100 个小时后逐渐显现。

   许多国家认为他们的卫星已经可以追寻这些火山灰的踪迹，并通过空中交通管制中心向机组人员提供相关警告。但美国宇航局在2000 年发射的用于大气层研究的飞机却显示，这种预测并不像想象中的准确。对于飞行员而言，火山灰云在视觉上和卷云并无二致，气象卫星和雷达也不能将火山灰和云层区别开来。并且，火山灰还会不远万里飘散到各地，这也是欧洲大规模停飞的主要原因。

    普拉塔教授发明的这种火山灰探测器能够“看到”火山灰云。这个外观类似望远镜的设备大约有2-5 公斤，看起来并不起眼，“但它能够探测出那些吸收红外线的硅酸盐物质”，并将之显现在屏幕上，普拉塔教授解释道，“通过探测这些物质和背景辐射的不同红外线波长下的热量可以得到热红外线形成的红外图像。”

   “我们希望这种探测器能够集成雷达，以便飞行员能够在飞行时在有危险时避开。”普拉塔教授说。不仅如此，这个设备还能够探测云层中的冰粒，以及其他雷达无法看见的紊乱气流。

    最终被关闭的探测器项目

    作为一名挪威大气科学研究所的科学家，普拉塔教授的日常工作是研究大气微粒与气体。“ 我爱火山，它们使人们产生敬畏之心。”他说。早在1980 年代，普拉塔教授就开始研究火山灰探测器。“1980 年，一架英国飞机飞进了印尼嘉能根火山的火山灰云里，四个引擎都遭到严重破坏。我研究了人造卫星发回的数据，发现了一个探测火山灰云的方式。”普拉塔教授说。

    但真正让他意识到“也许飞机需要一个火山灰云探测设备”的，是1989的阿拉斯加迫降事件。1989 年12 月15日，美国阿拉斯加州的里道特（Redoubt）火山爆发。一架载有231 名乘客的荷航波音747 飞机在飞向积雪覆盖的托其那山（Talkeetna）时，不慎闯入240 公里外的火山灰云中，4 台引擎全部熄火。机组人员惊恐万分。飞机从约8500 米高度下降到约4000 米后，4 台发动机才得以重启并实施了紧急迫降。荷航的飞机在事故后不得不更换了四个引擎，而这一费用就高达8000 万美元。

    这次事件后，普拉塔教授在他当时就职的澳大利亚联邦科工组织 (CSIRO)）的资助下做出了一个设备模型，并在1991 年带去了日本冲绳樱岛火山测试。在一家澳洲公司的资助下，普拉塔带着火山灰探测器奔赴全球各大活火山进行测试，从意大利的埃特纳火山、斯特龙博利火山到新几内亚的塔乌鲁火山到马里亚纳群岛的安纳塔汉火山，但由于老东家CSIRO 兴趣和耐心渐失，最终关闭了这一项目。

   1991 年6 月15 日，菲律宾皮纳图博火山喷发后，在不到3 天的时间中，火山灰云就移动了超过8000 公里，到达了非洲大陆东海岸。但当时的非洲并没有像今日欧洲因为大规模停飞而扰乱了世界的节奏。

    因此在2006 年，当普拉塔教授带着模型设备访问波音公司和空中客车公司时，对方尽管对这个设备很感兴趣，却认为飞机飞行中遇到火山灰仍属小概率事件，没有着手去设计用于民航的电子设备。“他们告诉我去找到一个投资方和航空电子设备制造商后再回来吧，”普拉塔教授说，“其实我从2003 年就开始做这件事情了。现在我们成立了一家小公司，已经有一些电子设备制造商和航空公司对我们伸出橄榄枝。”

   “这个设备有六个照相系统，”普拉塔教授说，“这是我们用在测试机上的，如果是民用飞机可能需要做一些改进。”据普拉塔教授估算，这套系统的成本大约是3 万美元，如果算上改进成本，每套会上升至10 万美元。而据国际航空运输协会的统计，因为这次欧洲停飞造成的每日损失高达2.5 亿美元。

   火山学家们并不能确定冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山会喷出多少火山灰。它上一次喷发是在1821 年，持续喷发了14 个月。可以肯定的是，如果这座火山唤醒了被称作“愤怒的卡特拉”火山，后果将更加难以预料。